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第一作者：Shiyang Liu

通訊作者：羅能超，王峰

通訊單位：中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所

論文速覽：

本研究通過建立從Pt/TiO₂光催化劑到二甲醚（DME）的空穴轉(zhuǎn)移通道，DME的C–H鍵斷裂，提供由乙二醇二甲醚(GDE)和低聚物組成的H₂和柴油添加劑。

研究中發(fā)現(xiàn)，吸附在Pt/TiO₂上的水通過與Pt/TiO₂表面和DME形成氫鍵促進(jìn)了空穴轉(zhuǎn)移。由于這種氫鍵作用，光生空穴從Pt/TiO₂被水提取并最終轉(zhuǎn)移到DME。

這一過程顯著提高了柴油燃料和氫氣的產(chǎn)量，分別增加了8.7倍和12.4倍。本工作為從豐富的原料生產(chǎn)兩種燃料提供了一條新途徑。

圖文導(dǎo)讀：

大連化物所王峰/羅能超，最新ACS Catalysis!

圖1：水介導(dǎo)的空穴轉(zhuǎn)移機(jī)制示意圖。

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圖2：電荷密度差（CDD）、最高占據(jù)晶體軌道（HOCO）和投影態(tài)密度（PDOS）分析。

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圖3：光催化DME共生產(chǎn)的反應(yīng)結(jié)果。

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圖4：光催化DME共生產(chǎn)的反應(yīng)機(jī)理研究。

圖5：水對(duì)光催化DME共生產(chǎn)促進(jìn)機(jī)制的研究。

總結(jié)展望：

本研究的亮點(diǎn)在于通過水介導(dǎo)的空穴轉(zhuǎn)移機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了DME的高效C-H鍵斷裂，從而生產(chǎn)了柴油燃料添加劑和氫氣。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，與沒有水相比，產(chǎn)品產(chǎn)量顯著提高，柴油燃料添加劑的產(chǎn)率增加了8.7倍，氫氣的產(chǎn)率增加了12.4倍。

此外，通過調(diào)整半導(dǎo)體-溶液界面上的空穴轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)，本研究為C-H鍵斷裂提供了一種新的策略。這不僅為生產(chǎn)清潔能源開辟了新途徑，也為光催化領(lǐng)域的研究提供了新的視角和方法。

文獻(xiàn)信息：

標(biāo)題：Water-Mediated Photocatalytic Coproduction of Diesel Fuel Additives and Hydrogen from Dimethyl Ether

期刊：ACS Catalysis

原創(chuàng)文章，作者：計(jì)算搬磚工程師，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/04/18/43bbcef5ca/

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